(57)【要約】【課題】  角度センサの校正作業の信頼性を高める。【解決手段】  ブーム４ｂ,アーム４ａの回動角を検出する角度センサ２１ｂ,２１ａと、角度センサの出力値ｘｂ,ｘａと出力値に対応した検出角度ｙｂ,ｙａとの関係を示す設計出力特性を記憶する記憶装置１２と、ブーム４ｂ,アーム４ａを第１の姿勢および第２の姿勢に回動するシリンダ７ｂ,７ａと、第１の姿勢において設計出力特性に基づいて定まる設計値Ｉｂ,Ｉａと設計値に対応するセンサ出力値ｘｂ,ｘａとの偏差ΔＩｂ,ΔＩａ、および第２の姿勢において設計出力特性に基づいて定まるブーム高さＨｂ,アーム高さＨａとこれら高さの実測値Ｈｂｍ,Ｈａｍとの偏差ΔＨｂ,ΔＨａに応じて、設計出力特性を補正する。【選択図】図３
2005121437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動可能な回動部材に設けられ、この回動部材の回動角を検出する角度センサと、
前記角度センサの出力信号とこの出力信号に対応した検出角度との関係を示す設計出力特性を記憶する記憶手段と、
前記回動部材を第１の姿勢および第２の姿勢に回動する回動手段と、
前記第１の姿勢において前記設計出力特性に基づいて定まる第１の基準値とこの基準値に対応する第１の実測値との偏差、および前記第２の姿勢において前記設計出力特性に基づいて定まる第２の基準値とこの基準値に対応する第２の実測値との偏差に応じて、前記設計出力特性を補正する補正手段とを備えることを特徴とする角度センサの校正装置。
【請求項２】
請求項１に記載の角度センサの校正装置において、
前記補正手段は、前記第１の姿勢における前記第１の基準値と第１の実測値との偏差に応じて前記設計出力特性をオフセットし、前記第２の姿勢における前記第２の基準値と第２の実測値との偏差に応じてオフセット後の出力特性のゲインを変更することを特徴とする角度センサの校正装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の角度センサの校正装置において、
前記第１の姿勢は、前記回動部材の最大回動位置に相当し、前記第２の姿勢は、前記回動部材の任意の回動位置に相当することを特徴とする角度センサの校正装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の角度センサの校正装置において、
前記偏差が所定値以上になると警報を発生する警報手段をさらに有することを特徴とする角度センサの校正装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の角度センサの校正装置において、
校正作業の手順を指示する指示手段をさらに有することを特徴とする角度センサの校正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブーム，アーム等の回動部材の角度を検出する角度センサの校正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ブームやアームを有する作業機にはポテンショメータなどの角度センサが設けられ、この角度センサの出力信号と予め定めた角度センサの出力特性とに基づきブーム角度やアーム角度が求められる。この場合、センサの出力は、センサの取付位置やセンサ自体のばらつき等に起因した誤差を含む。そのため、カタログ等に記載されたセンサの設計出力特性をそのまま用いたのでは、ブーム角度等を精度よく求めることができず、角度検出値の精度を高めるためには一般に角度センサの校正が必要となる。
【０００３】
この種の角度センサの校正装置として、作業機の両ストロークエンドにおける角度センサの出力をそれぞれ実測し、この２点を直線で結んだ出力特性に基づき、ブーム角度等を求めるようにしたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特公平７−１１６７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１記載の装置では、角度センサの設計出力特性を考慮することなく、両ストロークエンドにおけるセンサ出力の実測値のみによりセンサの出力特性を求めるので、実測されたセンサ出力が設計値からどの程度ずれているのかを認識できない。例えばセンサが不良品である場合等にはセンサ出力と設計値とのずれが大きくなり、センサ出力の実測値のみによりセンサの出力特性を求めたのでは、角度検出値の信頼性を十分に担保できない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による角度センサの校正は、回動可能な回動部材に設けられ、この回動部材の回動角を検出する角度センサと、角度センサの出力信号とこの出力信号に対応した検出角度との関係を示す設計出力特性を記憶する記憶手段と、回動部材を第１の姿勢および第２の姿勢に回動する回動手段と、第１の姿勢において設計出力特性に基づいて定まる第１の基準値とこの基準値に対応する第１の実測値との偏差、および第２の姿勢において設計出力特性に基づいて定まる第２の基準値とこの基準値に対応する第２の実測値との偏差に応じて、設計出力特性を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
第１の姿勢における第１の基準値と第１の実測値との偏差に応じて設計出力特性をオフセットし、第２の姿勢における第２の基準値と第２の実測値との偏差に応じてオフセット後の出力特性のゲインを変更するように補正手段を構成してもよい。
回動部材の最大回動位置を第１の姿勢に、回動部材の任意の回動位置を第２の姿勢とすることが好ましい。
偏差が所定値以上になると警報を発生する警報手段を設けることもでき、校正作業の手順を指示する指示手段を設けることもできる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、角度センサの設計出力特性に基づいて定まった第１の姿勢における第１の基準値および第２の姿勢における第２の基準値と、これら各基準値に対応する第１の実測値および第２の実測値との偏差に応じて設計出力特性を補正するようにした。これにより設計出力特性を考慮して角度センサの校正を行うことができ、センサの検出値の信頼性が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図１〜図８を参照して本発明による角度センサの校正装置の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係わる角度センサの校正装置を有する油圧ショベル１の外観側面図である。油圧ショベル１は、走行体２と、走行体２上に旋回可能に設けられた旋回体３と、旋回体３に回動可能に設けられたフロントアアタッチメント４とを有する。フロントアタッチメント４は、回動軸５ｂを支点にブームシリンダ７ｂによって旋回体３に回動可能に支持されたブーム４ｂと、ブーム先端の回動軸５ａを支点にアームシリンダ７ａによって回動可能に支持されたアーム４ａと、アーム先端の回動軸５ｃを支点にバケットシリンダ７ｃを介して回動可能に支持されたバケット４ｃとを有する。なお、図中、Ｈ５ｂは下部走行体２が位置する基準面（地面）Ｇ０,Ｇ１に対するブーム基端部の高さ、Ｈｂはブーム先端位置６ｂの高さ、Ｈａはアーム先端位置６ａの高さをそれぞれ示す。
【０００９】
回動軸５ｂには、旋回体３に対するブーム４ｂの回動角を検出する角度センサ２１ｂが装着され、回動軸５ａには、ブーム４ｂに対するアーム４ａの回動角を検出する角度センサ２１ａが装着されている。角度センサ２１ｂ,２１ａはポテンショメータにより構成され、ブーム４ｂおよびアーム４ａの回動量に比例した電気信号を出力する。
【００１０】
図２は、本実施の形態に係わる校正装置のブロック図である。コントローラ１０には角度センサ２１ｂ,２１ａと端末装置２０が接続されている。コントローラ１０は、コントローラ１０内の所定の演算に用いるプログラムおよび演算に使用する各種定数（車体の各部寸法やセンサ２１ｂ,２１ａの出力特性の設計値,補正値など）を記憶する記憶装置１２と、記憶装置に記憶されたプログラムに従い所定の演算を実行するＣＰＵ１１とを有する。端末装置２０からの信号は記憶装置１２に入出力される。端末装置２０はキーボードなどの信号入力部とモニタなどの表示部とを有し、コントローラ１０に対し着脱自在である。校正作業開始スイッチ２２は校正作業開始を指令するスイッチである。
【００１１】
角度センサ２１ｂ,２１ａの出力信号ｘｂ,ｘａは、ＣＰＵ１１のブーム角度変換部３１ｂおよびアーム角度変換部３１ａにそれぞれ入力される。ブーム角度変換部３１ｂは、記憶装置１２に記憶された角度センサ２１ｂの出力特性に基づき出力値ｘｂをブーム角度ｙｂに変換する。アーム角度変換部３１ａは、記憶装置１２に記憶された角度センサ２１ａの出力特性に基づき出力値ｘａをアーム角度ｙａに変換する。
【００１２】
姿勢演算部３２では、ブーム角度変換部３１ｂとアーム角度変換部３１ａと記憶装置１２と端末装置２０と校正作業開始スイッチ２２からの信号に基づき後述する処理を行い、角度センサ２１ｂ,２１ａの固有の出力特性を求めるとともに、その出力特性を用いてフロントアタッチメント４の姿勢を演算する。姿勢演算部３２で求めたセンサ固有の出力特性は記憶装置１２に記憶される。姿勢演算部３２からの信号は端末装置２０の表示部や操作盤のモニタにも出力される。
【００１３】
車体制御部３３では、姿勢演算部３２で演算されたフロントアタッチメント４の姿勢に基づき、車体を制御するための各種演算を行う。例えばフロントの軌跡制御を行う場合には、姿勢演算部３２で演算されたフロント姿勢を目標姿勢とするような制御信号を演算する。また、過負荷防止制御を行う場合には、姿勢演算部３２で演算された作業半径を限界作業半径以内に抑えるような制御信号を演算する。なお、車体制御部３３で演算された制御信号は、ブームシリンダ７ｂやアームシリンダ７ａ等の各種アクチュエータに出力されるが、図では省略している。
【００１４】
次に、本実施の形態による角度センサ２１ｂ,２１ａの校正方法の概略を説明する。図３の特性９１は、カタログなどに記載されたセンサ２１ｂ,２１ａの出力値ｘと回動角検出値ｙとの関係を示す出力特性の設計値（設計出力特性）である。この特性９１は、オフセット（切片）とゲイン（傾き）で一義的に決まる一次式であり、回動角ｙは次式(I)で算出できる。
ｙ＝Ａ×（ｘ−Ｉ）＋Ｊ                                    (I)
但し、Ａは出力特性のゲイン、Ｉ,Ｊは出力値ｘ＝Ｉのときの回動角Ｊであり、出力特性のオフセットに相当する。これらＡ,Ｉ,Ｊは設計値（定数）であり、記憶装置１２に予め記憶されている。
【００１５】
ここで、ゲインＡは主にセンサの製作上の精度の影響を受け、オフセットＩ,Ｊはセンサの取付時の誤差の影響を受ける。したがって、センサ固有の出力特性は、例えば特性９３に示すように設計値の特性９１からずれており、出力値ｘから回動角ｙを精度よく求めるためには、上記(I)の演算式を補正する必要がある。ゲインの補正値をΔＡ,回動角Ｊにおけるオフセットの補正値をΔＩとすると、補正後の演算式は次式(II)となる。
ｙ＝（Ａ−ΔＡ）×（ｘ−（Ｉ−ΔＩ））＋Ｊ                (II)
【００１６】
上記補正値を求めるため、本実施の形態では、まず、作業員の操作によりフロントアタッチメント４を第１の姿勢（ｙ＝Ｊ）にセットし、その状態でセンサ２１ｂ,２１ａの出力値ｘ１と設計値Ｉの偏差（補正値ΔＩ）を演算する（特性９１→特性９２）。次いで、フロントアタッチメント４を第２の姿勢にセットし、その第２の姿勢におけるブーム高さおよびアーム高さをそれぞれ実測するとともに、第２の姿勢におけるセンサ２１ｂ,２１ａの出力値ｘ２と出力特性を用いてブーム角度およびアーム角度を算出する。そして、この角度の実測値と算出値との偏差が小さくなるように、ΔＩを固定した状態でゲインを自動的に調整し、補正値ΔＡを演算する（特性９２→特性９３）。
【００１７】
なお、本実施の形態では、例えば図７に示すようにブームシリンダ７ｂおよびアームシリンダ７ａをそれぞれ最大伸張させた状態を第１の姿勢とし、図８に示すようにブームシリンダ７ｂ，アームシリンダ７ａを任意に縮退させた状態を第２の姿勢とする。記憶装置１２には、第１の姿勢におけるセンサ出力の設計値（図３のＩ,Ｊ）が記憶されている。第１の姿勢は、シリンダ７ｂ,７ａをストロークエンドまで伸縮させた基準姿勢であり、この基準姿勢におけるブーム角度およびアーム角度の実測値は設計値にほぼ等しい。
【００１８】
上述した演算は姿勢演算部３２で実行される。図４〜図６は、姿勢演算部３２で実行されるセンサ２１ｂ,２１ａの校正に係わる処理の一例を示すフローチャートである。まず、図４のステップＳ１で、校正作業開始スイッチ２２がオンされたか否かを判定する。ステップＳ１が肯定されるとステップＳ２に進み、否定されると処理を終了する。ステップＳ２では、端末装置２０がコントローラ１０に接続されたか否かを判定する。ステップＳ２が否定されるとステップＳ３に進み、端末装置２０を接続するようにとのメッセージをモニタに出力させ、ステップＳ２に戻る。
【００１９】
ステップＳ２が肯定されるとステップＳ４に進み、フロントアタッチメント４を第１の姿勢にセットするようにとのメッセージをモニタに出力させる。次いで、ステップＳ５で第１の姿勢セットが完了したか否かを判定する。この判定は、第１の姿勢セットの完了後に、作業員が端末装置２０の所定のキー操作を行ったか否かにより行う。なお、第１の姿勢をリミットスイッチなどが検出し、第１の姿勢セットの完了を自動的に判定するようにしてもよい。ステップＳ５は肯定されるまで繰り返される。ステップＳ５が肯定されるとステップＳ６に進み、角度センサ２１ｂ,２１ａの出力値ｘｂ,ｘａ（実測値）と記憶装置１２に記憶された設計値Ｉｂ,Ｉａの偏差ΔＩｂ,ΔＩａを演算する。
【００２０】
次いで、ステップＳ７で偏差ΔＩｂ,ΔＩａの絶対値が予め定めた制限値ＬΔＩｂ,ＬΔＩａより小さいか否かを判定する。ステップＳ７が否定されるとステップＳ８に進む。この場合、出力値ｘｂ,ｘａと設計値Ｉｂ,Ｉａとのずれが大きいためセンサ２１ｂ,２１ａが不良品である可能性が高く、センサ出力の信頼性に問題がある。したがって、このまま作業を続けるのは好ましくないため、ステップＳ８でモニタに警告メッセージを出力させ、作業を終了する。ステップＳ７が肯定されるとステップＳ９に進み、記憶装置１２にステップＳ６の偏差ΔＩｂ,ΔＩａを記憶し、図５のステップ１１に進む。
【００２１】
ステップＳ１１では、フロントアタッチメント４を第２の姿勢にセットするようにとのメッセージをモニタに出力させる。次いで、ステップＳ１２で第２の姿勢セットが完了したか否かを判定する。この判定は、第２の姿勢セットの完了後に、作業員が端末装置２０の所定のキー操作を行った否かにより行う。ステップＳ１２は肯定されるまで繰り返される。ステップＳ１２が肯定されるとステップＳ１３に進み、ブーム先端の高さを実測するようにとのメッセージをモニタに出力させる。ブーム先端高さは、例えばメジャーなどを用いて測定することができるが、他の方法で測定してもよい。次いで、ステップＳ１４で端末装置２０のキー操作によりブーム先端高さの実測値Ｈｂｍが入力されたか否かを判定する。ステップＳ１４は肯定されるまで繰り返される。
【００２２】
ステップＳ１４が肯定されるとステップＳ１５に進み、ステップＳ９で記憶したΔＩｂを上式(II)のΔＩに、角度センサ２１ｂの出力値ｘｂを上式(II)のｘにそれぞれ代入し、ブーム角度ｙｂを算出する。この場合、ΔＡには初期値（例えばΔＡｂ＝０）を代入する。そして、算出したブーム角度ｙｂと予め記憶されたブーム長さ，ブーム基端部の高さＨ５ｂによりブーム高さＨｂを演算する。次のステップＳ１６では、ブーム高さの検出値Ｈｂと実測値Ｈｂｍの偏差ΔＨｂを求める。
【００２３】
次いで、ステップＳ１７でブーム高さの偏差ΔＨｂ（絶対値）が予め定めた限界値ＬΔＨｂより小さいか否かを判定する。ここで、限界値ＬΔＨｂはゲイン調整量の制限値である。センサ２１ｂの故障等により偏差ΔＨｂが限界値ＬΔＨｂ以上のときはゲイン調整量が著しく増大し、センサ２１ｂの信頼性に問題がある。したがって、この場合には、そのまま作業を継続することは好ましくないので、ステップＳ１８でモニタに警告メッセージを出力させ、作業を終了する。
【００２４】
一方、偏差ΔＨｂ（絶対値）が限界値ＬΔＨｂより小さいと判定されるとステップＳ１９に進み、偏差ΔＨｂ（絶対値）が予め定めた許容値Ｅｂより小さいか否かを判定する。ステップＳ１９が否定されるとステップＳ２０に進み、ブーム角度センサ２１ｂの補正値ΔＡｂを所定値だけ増減する。この場合、ΔＨｂが正のとき（検出値Ｈｂが実測値Ｈｂｍより大きいとき）は補正値ΔＡｂを所定値だけ増加させ、ΔＨｂが負のとき（検出値Ｈｂが実測値Ｈｂｍより小さいとき）は補正値ΔＡｂを所定値だけ減少させる。
【００２５】
次いで、ステップＳ２１で上式(II)のΔＡに、ステップＳ２０の補正値ΔＡｂを代入してブーム角度ｙｂを算出し、このブーム角度ｙｂを用いてブーム高さＨｂを算出する。そして、ステップＳ２２でこのブーム高さの検出値Ｈｂと実測値Ｈｂｍの偏差ΔＨｂを求め、ステップＳ１９に戻る。ステップＳ１９〜ステップＳ２２の処理は、ステップＳ１９が肯定されるまで繰り返される。ステップＳ１９が肯定されるとステップＳ２３に進み、記憶装置１２に補正値ΔＡｂを記憶し、図６のステップＳ３１に進む。
【００２６】
ステップＳ３１では、第２の姿勢においてアーム先端の高さを実測するようにとのメッセージをモニタに出力させる。アーム先端高さは、例えばメジャーなどを用いて測定することができるが、他の方法で測定してもよい。次いで、ステップＳ３２で端末装置２０のキー操作によりアーム先端高さの実測値Ｈａｍが入力されたか否かを判定する。ステップＳ３２は肯定されるまで繰り返される。
【００２７】
ステップＳ３２が肯定されるとステップＳ３３に進み、ステップＳ９で記憶したΔＩａを上式(II)のΔＩに、角度センサ２１ａの出力値ｘａを上式(II)のｘにそれぞれ代入し、アーム角度ｙａを算出する。この場合、ΔＡには初期値（例えばΔＡａ＝０）を代入する。そして、偏差ΔＨｂ（絶対値）が許容値Ｅｂより小さいという条件を満たすブーム高さの検出値Ｈｂｍと、算出したアーム角度ｙａと、予め記憶されたアーム長さを用いて、検出値としてのアーム高さＨａを算出する。
【００２８】
次いで、ステップＳ３４で、アーム高さの検出値Ｈａと実測値Ｈａｍの偏差ΔＨａを求め、ステップＳ３５で偏差ΔＨａ（絶対値）が予め定めた限界値ＬΔＨａより小さいか否かを判定する。ここで、限界値ＬΔＨａはゲイン調整量の限界値である。センサの故障等により偏差ΔＨａが限界値ＬΔＨａ以上のときはゲイン調整量が著しく増大し、センサ２１ａの信頼性に問題がある。したがって、この場合には、そのまま作業を継続することは好ましくないので、ステップＳ３６でモニタに警告メッセージを出力させ、作業を終了する。
【００２９】
一方、偏差ΔＨａ（絶対値）が限界値ＬΔＨａより小さいと判定されるとステップＳ３７に進み、偏差ΔＨａ（絶対値）が予め定めた許容値Ｅａより小さいか否かを判定する。ステップＳ３７が否定されるとステップＳ３８に進み、ステップＳ２０と同様、ΔＨａの符号に応じてアーム角度センサ２１ａの補正値ΔＡａを所定値だけ増減する。次いで、ステップＳ３９で上式(II)のΔＡに、ステップＳ３８の補正値ΔＡｂを代入してアーム角度ｙａを算出し、このアーム角度ｙａを用いてアーム高さＨａを算出する。そして、ステップＳ４０でこのアーム高さの検出値Ｈａと実測値Ｈａｍとの偏差ΔＨａを求め、ステップＳ３７に戻る。ステップＳ３７〜ステップＳ４０の処理は、ステップＳ３７が肯定されるまで繰り返される。ステップＳ３７が肯定されるとステップＳ４１に進み、記憶装置１２に補正値ΔＡａを記憶し、処理を終了する。以上の処理により、記憶装置１２にセンサ固有の出力特性が記憶される。
【００３０】
次に、本実施の形態に係わる校正装置を用いた角度センサ２１ａ,２１ｂの校正方法について説明する。
センサ２１ａ,２１ｂの校正作業を行うにあたっては、まず、コントローラ２０に端末装置を接続し、校正作業開始スイッチ２２をオンする。これにより運転室のモニタにフロントアタッチメント４の第１の姿勢へのセットが指示され（ステップＳ４）、作業員はこの指示に従って操作レバーを操作し、フロントアタッチメント４を図７の第１の姿勢にセットする。第１の姿勢へのセットが完了すると、姿勢演算部３２は第１の姿勢における角度センサ２１ｂ,２１ａの出力値ｘｂ,ｘａ（第１の実測値）と設計値Ｉｂ,Ｉａ（第１の基準値）との偏差ΔＩｂ,ΔＩａ（オフセット値）をそれぞれ演算する（ステップＳ６）。そして、偏差ΔＩｂ,ΔＩａが制限値ＬΔＩｂ,ＬΔＩａより小さいと、偏差ΔＩｂ,ΔＩａを記憶して校正作業を続行し、偏差ΔＩｂ,ΔＩａが制限値ＬΔＩｂ,ＬΔＩａ以上のときは警告を発生して校正作業を終了する（ステップＳ９,ステップＳ８）。これにより作業員はセンサ自体の不具合を認識することができ、作業機に搭載するセンサ２１ｂ,２１ａの精度を担保することができる。
【００３１】
第１の姿勢で偏差を記憶すると、運転室のモニタにフロントアタッチメント４の第２の姿勢へのセットが指示され（ステップＳ１１）、作業員はこの指示に従ってフロントアタッチメント４を図８の第２の姿勢にセットする。そして、モニタからの指示により作業員はブーム高さとアーム高さをそれぞれ実測し、端末装置２０のキー操作により実測値Ｈｂｍ,Ｈａｍを入力する。なお、第２の姿勢は任意の姿勢でよいが、高さの実測を容易にするため、ブーム高さとアーム高さをできるだけ低くした状態を第２の姿勢とすることが好ましい。
【００３２】
ブーム高さの実測値Ｈｂｍが入力されると、姿勢演算部３２は、角度センサ２１ｂのゲイン調整を行う。すなわち、センサ出力値ｘｂにより求めたブーム高さの検出値Ｈｂ（第２の基準値）と実測値Ｈｂｍ（第２の実測値）との偏差ΔＨｂが許容値Ｅｂより小さくなるようにゲインの補正値ΔＡｂを自動調整する（ステップＳ１９〜ステップＳ２２）。この場合、偏差ΔＨｂが限界値ＬΔＨｂより小さいときのみゲイン調整を行い、偏差ΔＨｂが限界値ＬΔＨｂ以上のときは、警告を発生して作業を終了する（ステップＳ１８）。これによりゲイン調整量が制限され、信頼性の高いセンサのみを用いることができる。
【００３３】
また、アーム高さの実測値Ｈａｍが入力されると、姿勢演算部３２は、角度センサ２１ａのゲイン調整を行う。すなわち、センサ出力値ｘａにより求めたアーム高さの検出値Ｈａ（第２の基準値）と実測値Ｈａｍ（第２の実測値）との偏差ΔＨａが許容値Ｅａより小さくなるようにゲインの補正値ΔＡａを自動調整する（ステップＳ３７〜ステップＳ４０）。この場合、偏差ΔＨａが限界値ＬΔＨａより小さいときのみゲイン調整を行い、偏差ΔＨａが限界値ＬΔＨａ以上のときは、警告を発生して作業を終了する（ステップＳ３６）。これによりゲイン調整量が制限され、信頼性の高いセンサのみを用いることができる。
【００３４】
以上の校正作業により、記憶装置１２に出力特性の補正値ΔＩ,ΔＡが記憶される。以降、姿勢演算部３２では、記憶された出力特性に基づいてブーム角度ｙｂおよびアーム角度ｙａの検出値を求める。これによりブーム角度ｙｂおよびアーム角度ｙａを精度よく求めることができる。したがって、車体制御部３３では軌跡制御や過負荷防止制御などを良好に行うことができる。
【００３５】
本実施の形態によれば以下のような効果を奏することができる。
（１）センサ２１ａ,２１ｂの設計出力特性に基づき、第１の姿勢におけるセンサ出力の設計値Ｉａ,Ｉｂを設定し、この設計値Ｉａ,Ｉｂ（第１の基準値）とセンサの出力値ｘｂ,ｘａ（第１の実測値）との偏差ΔＩａ,ΔＩｂを求めるようにした。また、センサ２１ａ,２１ｂの出力および設計出力特性に基づき、第２の姿勢におけるブーム高さとアーム高さを検出し、この検出値Ｈｂｍ,Ｈａｍ（第２の基準値）と実測値Ｈｂ,Ｈａ（第２の実測値）との偏差を求めるようにした。そして、これら偏差に基づき、設計出力特性を補正するようにした。これにより設計出力特性を考慮して角度センサ２１ｂ,２１ａの校正を行うことができ、センサ２１ａ,２１ｂの検出値の信頼性が高まる。
【００３６】
（２）設計出力特性がオフセットとゲインから一義的に定まる点に着目し、第１の姿勢において設計出力特性のオフセット補正量ΔＩを算出し、第２の姿勢においてゲイン補正量ΔＡを算出するようにしたので、設計出力特性の補正が容易である。
（３）第１の姿勢における偏差ΔＩｂ,ΔＩａおよび第２の姿勢における偏差ΔＨｂ,ΔＨａの制限値ＬΔＩｂ,ＬΔＩａ,ＬΔＨｂ,ＬΔＨａを設定し、偏差が制限値より小さいときのみ校正作業を継続し、偏差が制限値以上のとき警報を発生するようにしたので、センサの故障等を容易に把握することができる。
（４）シリンダ７ｂ,７ａをストロークエンドまで伸縮させた状態を第１の姿勢としたので、ブーム角度およびアーム角度を実測することなく、既知の角度に対応したセンサ出力の設計値Ｉａ,Ｉｂを求めることができ、校正作業が容易である。
（５）第２の姿勢においてブーム高さＨｂｍとアーム高さＨａｍを実測するので、シリンダ７ｂ,７ａを任意に伸縮させた状態を第２の姿勢とすることができる。したがって、シリンダ７ｂ,７ａを両側のストロークエンドまで伸縮させる必要がなく、作業場所の制約を受けずに校正作業を行うことができる。
（６）第２の姿勢においてブーム高さとアーム高さについて偏差を求めるので、ブーム角度やアーム角度を計測する場合に比べ、ブーム高さやアーム高さを計測する方が、計測が容易かつ正確であり、出力特性の補正も精度よく行うことができる。
（７）校正作業の手順をモニタに表示するようにしたので、作業者はモニタの指示に従って作業を行うだけでよく、校正作業を容易かつ正確に行うことができる。
（８）コントローラ１０に対して着脱自在な端末装置２０を設け、端末装置２０からの入力によって校正作業を行うようにしたので、通常作業時に端末装置２０は取り外され、誤ってセンサ２１ａ,２１ｂの校正が行われることはない。
（９）姿勢演算部３２での校正処理に際し、はじめにブーム角度センサ２１ｂの校正を行い（図５）、この補正結果を利用してアーム角度センサ２１ａの校正を行うようにしたので（図６）、センサ２１ｂ,２１ａの校正を効率よく行うことができる。
【００３７】
なお、上記実施の形態では、シリンダ７ｂ,７ａをストロークエンドまで伸縮させた状態を第１の姿勢としたが、既知のブーム角度およびアーム角度に対応するセンサ２１ｂ,２１ａの出力の設計値Ｉｂ,Ｉａを把握できるのであれば、上述した以外の姿勢を第１の姿勢としてもよい。すなわち、シリンダ７ｂ,７ａを任意に伸縮させた状態を第１の姿勢とし、この第１の姿勢でブーム角度およびアーム角度をそれぞれ実測し、これら実測した角度に対応するセンサ出力の設計値Ｉｂ,Ｉａを設計出力特性から求め、センサ２１ｂ,２１ａの出力値ｘｂ,ｘａと設計値Ｉｂ,Ｉａとの偏差を求めるようにしてもよい。
【００３８】
第１の姿勢において、センサ２１ｂ,２１ａの出力値ｘｂ,ｘａと設計値Ｉｂ,Ｉａとの偏差ΔＩｂ,ΔＩａを求め、第２の姿勢において、ブーム高さおよびアーム高さについて偏差ΔＨｂ,ΔＨａを求めるようにしたが、設計出力特性に基づいて求めた第１の姿勢および第２の姿勢における基準値と、この基準値に対応する実測値との偏差に応じて設計出力特性を補正するのであれば、基準値の物理量は上述したものに限らない。例えばブーム角度とアーム角度あるいはブーム半径,アーム半径について基準値と実測値との偏差を求め、この偏差に応じて設計出力特性を補正するようにしてもよい。すなわち補正手段としての姿勢演算部３２における処理は上述したものに限らない。
【００３９】
上記では、シリンダ７ｂ,７ａによりフロントアタッチメント４を回動させるようにしたが、他の回動手段により回動させてもよい。記憶手段としての記憶装置１２としては、ＲＡＭ，フラッシュメモリ，小型のハードディスク，ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリ等を用いることができる。偏差ΔＩｂ,ΔＩａ,ΔＨｂ,ΔＨａが所定値以上になるとモニタから警報メッセージを出力するようにしたが、警報手段としての警報の種類はこれに限らない。構成作業時にモニタから作業手順を指示するようにしたが、音声等により作業手順を指示してもよい。すなわち指示手段としての構成は上述したもに限らない。
【００４０】
以上では、ブーム４ｂ,アーム４ａの基端部に装着した角度センサ２１ｂ,２１ａの校正について説明したが、他の回動部材に設けた角度センサの校正も同様に行うことができる。また、ブーム作業機以外の他の作業機にも適用できる。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の校正装置に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明が適用される油圧ショベルの外観側面図。
【図２】本発明の実施の形態に係わる校正装置のブロック図。
【図３】角度センサの設計出力特性とその補正値の関係を示す図。
【図４】図２の姿勢演算部における角度センサの校正に係わる処理の一例を示すフローチャート。
【図５】図４のフローチャートの続き。
【図６】図５のフローチャートの続き。
【図７】角度センサの校正を行う際の作業機の第１の姿勢を示す図。
【図８】角度センサの校正を行う際の作業機の第２の姿勢を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
４  フロントアタッチメント          ４ｂ  ブーム
４ａ  アーム                          ７ｂ  ブームシリンダ
７ａ  アームシリンダ                  １０  コントローラ
１２  記憶装置                        ２０  端末装置
２１ｂ  ブーム角度センサ            ２１ａ  アーム角度センサ
３１ｂ  ブーム角度変換部            ３１ａ  アーム角度変換部
３２  姿勢演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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